基于单片机ATmega16的CCD驱动电路的设计

TCD1304工作时需要SH、ICG和ФM 3路驱动信号。SH的周期表示光信号积累时间，即积分时间，ICG和SH是同步的，ФM是主脉冲，其典型值为2 MHz。OS表示信号输出，每4个ФM脉冲周期对应1位信号周期。可以看出，TCD1304工作时需要的驱动信号比较简单，完全可以用ATmega16来产生。
3 电路设计及实验结果
3.1 电路设计
　基于ATmega16的TCD1304的驱动电路如图4所示。

使用ATmega16的timer0的CTC工作模式产生2 MHz的方波，并由输出脚OC0输出，然后经过施密特反向器整形后输出作为ФM(即图4中的FM)；使用timer1的相位与频率修正PWM模式产生一定周期的波形，由OC1A脚输出,同样经过施密特反向器整形后输出作为ICG；将ICG波形经过延时和变窄处理后得到SH信号。图4中还给出了ATmega16的复位电路。单片机工作时使用系统内部时钟8MHz，timer1采用8分频(即1 MHz)作为时钟输入。部分的单片机程序如下：
　　初始化部分：
　　LDI TEMP, $00
　　OUT TCCR0, TEMP
　　OUT TCNT0, TEMP
　　OUT TCNT1L, TEMP
　　OUT TCNT1H, TEMP
　　OUT TIMSK, TEMP
　　设置timer1和timer0的相关寄存器：
　　LDI TEMP, $80
　　OUT TCCR1A, TEMP
　　LDI TEMP, $00
　　OUT OCR1AH, TEMP
　　LDI TEMP, $04
　　OUT OCR1AL, TEMP
　　LDI TEMP, $0e
　　OUT ICR1H, TEMP
　　LDI TEMP, $74；
　　OUT ICR1L, TEMP
　　
　　LDI TEMP, $02；
　　OUT OCR0, TEMP
　　启动输出：
　　LDI TEMP, $71
　　OUT TCCR0, TEMP
　　NOP
　　LDI TEMP, $12
　　OUT TCCR1B, TEMP
　在程序中，由输出脚OC0输出的是2 MHz方波，通过寄存器OCR0和TCCR0来确定。输出脚OC1A输出的波形周期为T=7.4 ms（ICR1·2·1 μs），对应CCD的最短积分时间。改变timer1的寄存器的设置就可以调整积分时间。